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基于VirtualLab Fusion光學仿真平臺，建立了虛擬仿真可視化教學資源，探索了線上線下混合式教學的設計，挖掘了課程中蘊含的思想政治教育價值，實現了思政元素在教學設計中的有機融入，實踐了面向產出的多元化學習評價機制。教學實踐結果表明，課程的改革提高了學生的自主學習能力和課程目標達成度。關鍵詞：物理光學；虛擬仿真；混合式教學

賀文俊，歐陽名釗，王?洋，鄭?陽，常艷賀 （長春理工大學?光電工程學院，吉林?長春?130022） 摘要：“物理光學”課程是一門理論性強、內容抽象、晦澀難懂的專業基礎課，為了增強學生的學習效果，主要探索了基于虛擬仿真的“物理光學”線上線下混合式教學的改革。

<p class="ql-align-center"><strong>基于OAS光學軟件的混合現實仿真分析</strong></p><p><strong style="color: rgb(13, 80, 199);">1.簡介</strong></p><p>虛擬現實和增強現實（VR 和 AR）在消費電子行業引起了極大的熱情。

同時，考慮到知識的難度，我們需要結合虛擬仿真實驗對光學理論和模型進行精確仿真和可視化，從而直觀呈現抽象的物理過程，提高教學效果和學習效率[2]。本文以矢量偏振光束通過高數值孔徑物鏡的衍射為例，基于MATLAB模擬仿真展示偏振態對光場傳播過程和聚焦光場的影響。對于低數值孔徑透鏡，只需使用傍軸近似或夫瑯禾費近似的標量衍射理論。

使用分布式計算進行AR光波導的測試成像仿真VirtualLab Fusion多元化光學仿真平臺部分典型應用示例1.基于各種干涉儀的測量系統仿真和分析 2.包含光柵的復雜光學系統仿真和分析 3.光纖耦合系統的設計和優化 4.基于表面光柵的光波導結構模擬與設計 5.基于VCSEL陣列的點陣投影儀的人臉識別系統 6.超表面結構的設計和優化

本次大會光學與光子學仿真產品分會場，精心策劃了一系列議題，包括：汽車光學設計的最新趨勢，成像技術的未來展望，虛擬與增強現實的沉浸式體驗，光子集成電路的創新設計等等，旨在捕捉光學與光子學領域的最新動態，激發行業思考與對話。

[1]韓懿,高曉梅.基于AMESim的插電式并聯混合動力汽車能量管理策略仿真分析[J].交通節能與環保,2020,16(01):5-9.

本次比賽的輪胎模型、動力系統參數、賽道、空氣動力學模型均基于真實物理特性建立，確保仿真結果對實際設計具有指導意義。為幫助參賽車隊熟練掌握仿真工具，我們將推出系列教學視頻，指導隊員們使用VI-CarRealTime、VI-DriveSim等軟件優化車輛設計，讓虛擬仿真真正成為車隊研發的核心助手。

照明與汽車光學解決方案軟件為照明和車燈設計提供了強大的虛擬仿真與優化功能，能夠進行精準的光學性能與效果分析，完成自動化參數優化與方案驗證。

對于復雜載體平臺的天線輻射計算，相關學者進行了大量研究，發現矩量法(低頻)和物理光學法(高頻)在計算電磁學方面具有良好互補性。文獻[5-10]基于MOM-PO混合算法，提出一系列改進算法，可縮短計算時間，提高計算精度。在電磁仿真技術上，FEKO在介質分析、處理復雜模型和求解電大尺寸等方面表現優異。文獻[11]借助FEKO建立了共享鐵塔全尺寸電磁仿真模型，計算了鐵塔上天線的輻射方向。

Ansys SPEOS光學仿真軟件基于可視化產品三維模型，直接采用數字化樣機，使用虛擬環境仿真平臺進行視覺功效虛擬分析和人因環境評估。在產品設計階段對方案的可行性進行驗證，在設計前期發現、反饋和處理問題，極大提高了光學設計的效率。 查看全文請關注^公#眾#號^“上海安世亞太”底部菜單欄點擊知識專區—光學

本次比賽的輪胎模型、動力系統參數、賽道、空氣動力學模型均基于真實物理特性建立，確保仿真結果對實際設計具有指導意義。為幫助參賽車隊熟練掌握仿真工具，我們將推出系列教學視頻，指導隊員們使用VI-CarRealTime、VI-DriveSim等軟件優化車輛設計，讓虛擬仿真真正成為車隊研發的核心助手。

關鍵詞：VirtualLab Fusion；虛擬仿真；物理光學仿真；菲涅耳波帶法 摘要：在教學實驗中，由于受到衍射物加工精度和相機靈敏度的限制，常常不能明顯地觀察到與理論相匹配的菲涅耳衍射圖樣。

關鍵詞：VirtualLab Fusion；虛擬仿真；物理光學仿真；菲涅耳波帶法

為了研究車輛后面的再循環或更好地了解設計問題，花費在平移或縮放仿真結果上的時間可能非常耗時，而且對于 CFD 分析師來說永遠都不夠令人滿意。但隨著虛擬現實被應用到后處理中，用戶現在可以與模型交互來研究物理，并可以提供有關如何即興創建模型的見解。愛荷華州立大學的一組研究人員成功開發了一款名為 VR-CFD 的應用程序它有助于使用曲面、兩粒子流混合、流線、矢量場等功能可視化 CFD 模擬結果。

相反，它需要一個全面的策略，基于高階物理光學理論，為光學軟件提供堅實的理論基礎。對不同尺度的光學系統進行建模，需要在統一的物理光學框架內集成多種不同的仿真模型。這正是我們在 VirtualLab Fusion 軟件中所采用的方法。

通過將電學仿真得到的載流子分布結果導入光學求解器，計算波導模式在有源狀態下的有效折射率變化（Δn）與損耗變化（Δα）。隨后，重點講解關鍵參數提取方法。

盡管目前許多CPO方法都是在低損耗基板上將光學和電氣芯片相鄰放置，但3D-IC技術的進步可以實現多裸片芯粒CPO，其中，OIO和ASIC通過極低功耗和極高帶寬的芯片間通信進行了3D集成。這種集成密度帶來了更大、更復雜的設計，因此，對多物理場和電磁（EM）仿真的需求也與日俱增，以分析新出現的物理效應。線性驅動可插拔光學（LPO）：現有的可插拔技術，不會被輕易放棄。

此外，利用虛擬原型，團隊只需花費物理原型構建和測試所需的一小部分時間，即可探索數百種設計概念。